非接触式电动车充电方式解析

　　共振频率的数值，会随送电与接收单元之间距离的变化而改变。当传送距离发生改变时，传输效率也会像电磁感应一样迅速降低。为此，可通过控制电路调整共振频率，使两个单元的电路发生共振亦即“共鸣”。所以，也称这种磁共振状态为“磁共鸣”。

　　在控制回路的作用下改变传送与接收的频率，可将电力传送距离增大至数米左右，同时将两单元电路的电阻降至最小以提高传送效率。

　　当然，传输效率还与发送与接收电单元的直径相关，传送面积越大，传输效率也越高。目前的传输距离可达400mm左右，传输效率可达95%。

　　三、微波方式

　　使用2.45GHz的电波发生装置传送电力，发送装置与微波炉使用的“磁控管”基本相同。传送的微波也是交流电波，可用天线在不同方向接收，用整流电路转换成直流电为汽车电池充电，并且可以实现一点对多点的远距离传送。

　　微波方式可以同时一点对多点的远距离传送

　　为防止充电时微波外漏，充电部部分装有金属屏蔽装置。使用中，送电与接收之间的有效屏蔽可防止微波外漏。

　　目前存在的主要的问题是，磁控管产生微波时的效率过低，造成许多电力变为热能被白白消耗。

　　非接触充电装置在日本的应用

　　2009年7月，日产与昭和飞行机公司公开了电磁感应式非接触充电系统，其传输距离为100mm左右，传输效率可达90%。

　　但是，当停车位置出现偏差而导致发送与接收盘之间出现较大误差时，则会严重影响电力传送效率。目前，正在致力于停车的横、纵向偏差在200～300mm范围，同样确保其具有90%以上传输效率的研究。

　　a) 充电工作状态，图中上为车载部分，下为传送部分

　　b) 车载接收装置总成

　　昭和飞行机公司研制的电磁感应式非接触充电装置

　　此外，上述两家公司对传送、接收之间进入动物以及金属碎片等造成的不良影响也进行了研究。因为，这类异物会在二者之间产生涡流，从而导致发热并影响传送效率。

　　长野日本无线公司，于2009年8月宣布开发出了基于磁共振的充电系统。与电磁感应方式相比，磁共振方式具有传送距离长、停车误差要求低等优点。可以在 600mm的传输距离内确保90%的传送效率。但目前的传送功率还比较小(约1kW左右)，拟定从叉车等使用范围进入市场，伴随着技术成熟程度和传送功率的提高，有望很快进入电动车电充电领域。

　　三菱重工业开发的微波式非接触充电系统，将一组共48个硅整流二极管作为接收天线，每个硅整流二极管可产生20V的电压和一定的直流电，能够将电压提升至充电所需的指标并可实现1kW的功率输出。其优点是成本低，整套费用约合人民币2万元左右。缺点是传输效率低，目前的传送效率只有38%。对此，三菱重工认为：“虽不适于快速充电，但作为夜间谷区充电，电费只有传统燃料费的10%～20%。如果将发热过大的磁控管用于生活用水加热，则综合效率可到70%。此外，在安全方面也有防止微波泄露装置，使用中不会给车辆上的电子设备和周边人员身上的起搏器造成影响。

　　非接触充电方式一经问世，便得到了世界各国的普遍关注，同样也值得国内同行学习与借鉴。与充电站、充电桩的建设投资相比成本较低，并且免去了接线所需的操作和等待的时间，具有布置灵活、使用便利、安全可靠等绝对优势。